1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang 1.1.1.Survey
Survey pada industri logam kecil dan menengah yang memproduksi komponen mesin untuk peralatan produksi pada industri pertanian/ perkebunan terlihat pada gambar 1.1 di Kota Medan, pada umumnya masih dikerjakan secara
trial and error. Terutama yang memproduksi dalam jumlah sedikit tetapi beragam variasi. Sebagai contoh pada survey yang dilakukan, bahagian produksi yang menerima pesanan (order) dari pengguna (customer) tidak mampu menyebutkan dengan tepat berapa lama waktu yang diperlukan dalam menyelesaikan sejumlah pesanan tertentu.
Gambar 1.1. Part Mesin Industri
Selanjutnya survey pada jobfloor, operator atau bahagian produksi juga tidak dapat menyusun rencana proses (proses planning) dengan tepat, artinya tidak dapat secara ilmiah menentukan properti material yang dipakai (misalnya: kekerasan material, jenis material, bahan pahat dan geometri pahat yang digunakan, kondisi pemotongan yang digunakan dan hubungannya secara langsung kepada waktu produksi.
Survey yang dilakukan menunjukkan bahwa permasalahan di atas hanya diselesaikan berdasarkan pengalaman dan pengalaman tersebut acap kali belum tentu sesuai dengan kondisi dari pesanan, misalnya pengalaman yang ada hanya untuk operasi pembubutan baja lunak menggunakan pahat kabida (brazing)
2
terlihat pada gambar 1.2 dan digunakan sebagai referensi pengalaman untuk operasi bahan yang lain. Selain itu, tidak pernah menggunakan bahan pahat maupun geometri pahat selain bahan pahat karbida (brazing) atau HSS dengan geometri yang tidak standar (geometri pahat hasil gerinda secara manual).
Keadaan di atas hanya akan berakhir pada suatu keadaan statis, maksudnya industri kecil dan menengah tidak akan pernah mampu meningkatkan produktifitasnya maupun kualitas produknya.
Gambar 1.2. Pahat Karbida Brazing
1.1.2.Teknologi pemesinan yang ditawarkan
Penelitian yang dilakukan dan dilaporkan pada skripsi ini, pada prinsipnya adalah untuk membantu industri kecil dan menengah dalam mengatasi permasalahan di atas dalam hal ini penelitian difokuskan pda kontribusi kondisi pemotongan material baja pada operasi pembubutan yang ramah lingkungan menggunakan pahat karbida yang dipilih sesuai untuk bahan baja tersebut. Sebagai tambahan, untuk tujuan peningkatan produktifitas dan kualitas pada industri kecil dan menengah diperkenalkan operasi pemesinan keras untuk tujuan menjaga kualitas produk hasil operasi pembubutan yang tidak perlu menjalani proses pengerasan pasca pemesinan.
Akhir ini, proses pembubutan keras pada baja sudah menjadi topik yang menarik untuk pengembangan industri kecil hingga besar dan riset penelitian. Hal ini dikarenakan proses pembubutan keras memberikan beberapa keuntungan, yaitu biaya produksi yang rendah, lama produksi yang singkat, dimensi geometri yang akurat, langkah proses yang sedikit, serta tidak menggunakan coolant pada proses pembubutan tersebut (Suha K, 2014).
3
Lazimnya pada industri kecil dan menengah, produk dihasilkan dari bahan kerja dengan kekerasan rendah dan kemudian menjalani proses pengerasan setelah operasi pemesinan. Hal ini mengakibatkan distorsi pada kualitas produk ( seperti gangguan properti material) dan geometri produk (pemuaian). Oleh sebab itu dibutuhkan lagi proses penggerindaan pada produk yang telah diberikan perlakuan panas. Proses penggerindaan merupakan proses tambahan untuk menghaluskan kualitas permukaan, dan membutuhkan waktu serta ongkos tambahan (N.L. Coppini, 2013).
1.2. Batasan Masalah
Pada UKM yang disurvey digunakan pahat HSS/ karbida (brazing) untuk membubut baja AISI 1045 pada kondisi pemotongan operasional 1750 – 2000 rpm (165 m/min – 185 m/min untuk komponen yang rata – rata berdiameter 30 mm). Pemesinan yang dilakukan pada UKM menggunakan media pendingin
coolant berbasis minyak (produk komersial). Namun pengaplikasiannya dilakukan secara manual dengan debit yang tidak menentu (disemprotkan secara manual sesuai pertimbangan masing – masing operator).
Pada penelitian ini bahan benda kerja dan pahat yang digunakan adalah AISI 1045 dan karbida berlapis (WC+Co/ TiN-Al2O3-TiCN). Operasi pemesinan
yang dipilih untuk mendapatkan kondisi pemotongan sebagaimana dimaksud pada latar belakang adalah operasi pembubutan (cylindrical cutting) menggunakan mesin bubut komersial. Operasi pembubutan dilakukan tanpa menggunakan cairan pemotongan (dry cutting) yaitu metode pembubutan ramah lingkungan yang tren saat ini. Batasan lebih lanjut dalam pelaksanaan eksperimen disajikan pada bab III yaitu metodologi penelitian.
1.3. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini, yaitu:
a. Untuk mendapatkan persamaan umur pahat berdasarkan formula Taylor, namun formula yang akan dihasilkan diperluas dalam fungsi: T = f (v,f,a).
4
b. Untuk mendapatkan pemilihan pahat insert serta karakteristik umur pahat pada rentang kondisi pemotongan tertentu yang diwakilkan oleh persamaan matematis umur pahat.
c. Untuk mendapatkan harga kondisi pemotongan seperti kecepatan potong (v), pemakanan (f) dan kedalaman potong (a) yang optimum bagi persamaan umur pahat.
1.4. Sistematika Penulisan
Skripsi ini dibagi dalam beberapa bab dengan garis besar tiap bab adalah sebagai berikut :
a. Bab I : Pendahuluan
Bab I berisikan latar belakang, tujuan, batasan masalah dan sistematika penulisan
b. Bab II : Tinjauan Pustaka
Bab II menjelaskan tinjauan pustaka yang akan memberikan informasi mengenai teori pembubutan, pembubutan kering dan keras, baja AISI 1045, material pahat yang dipakai, persamaan Taylor serta perluasan persamaan Taylor.
c. Bab III : Metodologi Penelitian
Bab III menjelaskan metodologi penelitian, peralatan dan bahan yang digunakan, proses pengerjaan yang dilakukan.
d. Bab IV : Hasil Analisa dan Diskusi
Bab IV menunjukkan hasil analisa data berupa umur pakai (tool life) dan performansi pahat insert karbida serta menjelaskan hubungan perluasan persamaan Taylor dengan hasil penelitian menggunakan software design expert.
e. Bab V : Kesimpulan dan Saran
Bab V sebagai penutup berisikan kesimpulan dan saran yang diperoleh. f. Daftar Pustaka
Daftar Pustaka berisikan literatur yang digunakan untuk menyusun laporan.
